ماده آلی

[محمد بهبود]

خاک ها از نظر محتوای مواد آلی آنها خیلی گوناگون هستند.یک خاک چمن زار (مالی سول) شاید شامل 5 تا 6 درصد ماده آلی به صورت جرمی تا عمق cm 15 باشد. در حالی که یک خاک شنی بیابانی (اریدی سول ) شامل ماده آلی کمی بیشتر از 1/. درصد می باشد. خاکهایی با زهکشی ضعیف (Aquepts) اغلب محتوای ماده آلی بزرگتر از 10درصد دارند و خاکهای پیت (هیستوسول ) نزدیک 100 درصد ماده آلی دارند. اگر چه محتوای ماده آلی بیشتر سطوح خاکهای معدنی فقط 5/تا 5 درصد
جرمی هست، رفتار کلوئیدی فعال SOM به طور قوی بر خصوصیات فیزیکی و
شیمیایی خاک مؤثر هست.
فاکتورهای تشکیل خاک (بخش 3-7 )محتوای SOM خاکها را تعیین می کند. ترتیب اهمیت فاکتورهایی که تعیین کننده ی محتوای ماده آلی خاکهایی که به صورت مطلوب زهکشی شده اند در ایالات متحده به صورت :
اقلیم>پوشش گیاهی>توپوگرافی=مواد مادری>سن
تأثیرات اقلیم (1) آرایش گونه های گیاهی (2) مقدار مواد گیاهی تولید شده و(3) شدت فعالیت میکروبی خاک هست. مجزا کردن تأثیرات پوشش گیاهی و توپوگرافی از تأثیرات اقلیم مشکل هست، در عوض همه فاکتورها با هم متحد می شوند برای تشکیل خاک و توجیه اینکه خاکهای جنگلی و مرتعی معمولاً حاوی هوموس بیشتری ازدیگر خاکهایی که تهویه مناسب دارند هستند، در حالی که خاکهای بیابانی و نیمه بیابانی ، SOM خیلی کمی دارند.
خاکهای مناطق حاره ، هم مرطوب و هم خشک، تصور می شد ماده آلی پایینی دارند چون این خاکها فاقد رنگ تیره هستند که از ویژگیهای SOM در مناطق معتدله هست و چون دما رابطه ی عکس با محتوای SOM در مناطق معتدله دارد. دمای بالای خاک
شاید اکسیداسیون میکروبی SOM را افزایش می دهد. محتوای ماده آلی رده های
مشابه خاک در مناطق حاره و معتدله یکسان هست (جدول 1-6)
جدول 1-6 میانگین محتوای کربن آلی چندین ردة خاک در مناطق معتدله و حاره( مقدار SOM به طور تقریبی با ضرب کردن به عدد 1.7 بدست می آید)

محتوای کربن (٪)
ردة خاک(عمق 0-15 سانتی متر)
ایلات متحده
برزیل
زیره
سطح میانگین
مالی سول
44/2
-
-
44/2
اکسی سول
-
01/2
13/2
07/2
اولتی سول
58/1
61/1
8/
39/1
آلفی سول
55/1
06/1
30/1
30/1
​

 

[hadis66]

تجمع مواد آلی

تجمع مواد آلی

Organic Matter Accumulation :
فرایندهای بیولوژیکی، شیمیایی و فیزیکی، مواد آلی را به خاک انتقال می­دهند. مواد آلی خاک شامل، نسوج گیاهی، محصولات حاصل از تجزیه آن­ها و محصولات سنتز شده توسط جانوران خاک است.
دو نوع اصلی ترکیبات عبارتند از:
1- مواد غیرهوموسی، مثل کربوهیدرات­ها.
2- مواد هوموسی، قهوه­ای تا قهوه­ای تیره، وزن مولکولی بالا.
سرعت تجمع مواد آلی در خاک، به فاکتورهای محیطی زیر بستگی دارد:


- اقلیم :
اقلیم از طریق توازن بین تولید لاشبرگ­ها و سرعت تجزیه، روی تجمع مواد آلی اثر می­گذارد.
مواد آلی خاک با افزایش بارندگی، افزایش می­یابند، ولی افزایش دما، با عث کاهش آن­ها می­شود. در شرایط مرطوب، بین تولید و سرعت تجزیه لاشبرگ­ها توازن وجود ندارد و با افزایش دما، تجزیه افزایش می­یابد.
هر چه بارندگی بیشتر، پوشش گیاهی بهتر، سرعت تجزیه مواد آلی کمتر و در نتیجه تجمع مواد آلی در خاک بیشتر است. بنابراین تجمع مواد آلی خاک به فاکتورهای کنترل تجزیه، بیشتر از میزان تولید اکوسیستم بستگی دارد.
در مقیاس منطقه­ای مواد آلی با افزایش دمای سالیانه، در هر سطحی از بارندگی، کاهش می­یابد:
OM= Ce –KT
T: میانگین دمای سالیانه بر حسب درجه سانتیگراد K , C: ضریب ثابت
برای نمونه: در شمال آمریکا در خاک­های چمن­زار، زمانی­که دیگر فاکتورها ثابت باشند، مقدرا کربن با افزایش هر 10 درجه سانتیگراد میانگین دمای سالیانه، 2 الی 3 برابر کاهش می­یابد.
- موجودات خاک :
مقدار، مکان و تجزیه شیمیایی باقی مانده­های آلی پوشش­گیاهی بر تجمع مواد آلی موثر است. مکان بقایای­گیاهی، روی تخریب و تجمع مواد آلی موثر است. میزان تولید لاشبرگ­ها با افزایش عرض جغرافیایی از حاره به قطب شمال افزایش می­یابد.
جانوران خاک مثل کرم خاکی، سرعت تجزیه را با مخلوط کردن سریع بقایای­گیاهی، در خاک­های معدنی افزایش می­دهند.
- مواد مادری:
مواد مادری روی تجمع مواد آلی از طریق حاصلخیزی خاک اثر می­گذارند. خاک­هایی که از سنگ­های غنی کاتیون بازی تشکیل شده­اند، مثل بازالت، بیشترین حاصلخیزی را دارند. بنابراین تجمع موادآلی این خاک­ها از خاک­هایی که عناصرغذایی کمتری دارند، مثل خاک­های تشکیل شده از گرانیت، بیشتر است .مواد مادری روی بافت خاک هم موثر است. مقدار رس خاک با تجمع مواد آلی رابطه مستقیم دارد. مقدار رس روی رطوبت خاک، آب قابل استفاده و میزان تولید لاشبرگ­­ها تاثیر می­گذارد. به علاوه، مقدار زیاد رس باعث تجمع مواد آلی توسط تشکیل مواد هوموسی مقاوم در طول تجزیه می­شود. رس و مواد مادری کمپلکس­های آلی- معدنی تشکیل می­دهند که در مقابل تخریب بیولوژیکی، مقاومت بیشتری دارند.
- توپوگرافی:
اثر متقابل توپوگرافی با اقلیم­های منطقه­ای، در پراکندگی مواد آلی خاک موثر است. تجمع مواد آلی اغلب در انتهای تپه­ها که شرایط مرطوب­تری نسبت به وسط و بالای شیب دارد، مساعدتر است.
تجمع مواد آلی در نیمکره شمالی معمولا در شیب­های شمالی در مقایسه با شیب­های جنوبی بیشتر است، زیرا دما کمتر است.
- زمان:
تجمع مواد آلی در خاک­هایی که در زمان هولوسن تشکیل شده­اند، بین gr/ cm2 year 12-1 است. به هر حال، مواد آلی برای مدت نامحدودی در خاک تجمع نمی­یابند. بسته به دیگر عوامل خاکسازی، در طول زمان تعادل برقرار می­شود.
از تجمع مواد آلی برای طبقه بندی خاک­های آلی و معدنی، توصیف افق­های مشخصه سطحی و تحت­الارضی استفاده می­شود (Quideau 2006).
ورود مواد آلی افقO به خاک­های معدنی :
1- ممکن است بقایای گیاهی در افق O تجزیه شوند و به علت اندازه کلوئیدی توسط فرونشت آب (حرکت رو به پایین آب )به افق A منتقل می شود.
2- ممکن است بقایای گیاهی به خاک منتقل شده و آنجا تجزیه شود. ممکن است توسط جانوران یا شسته شدن از طریق درز و شکاف­ها منتقل شود.
3- مواد آلی می­توانند از طریق تجزیه ریشه و مرگ موجودات زنده خاک به خاک­های معدنی اضافه شوند. این راه اغلب در خاک­هایی اهمیت دارد که تراکم ریشه و عملکرد بالاست، مثل علفزارها.
(Ponomareva1974)
دلیل تجمع هوموس در چرنوزوم ترشح محلول آبی به طور مستقیم از ریشه می­باشد.
در اغلب خاک­ها هر سه روش عملی است، اگرچه در خاک­های اسیدی تشکیل شده تحت لاشبرگ­های گیاهان مخروطی، مسیر دوم به علت کمبود جمعیت جانوری خاک اهمیت کمتری دارد.